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          公司動態

          【萬和城】摩托車氣缸的這些知識你了解多少?

          來源:未知   日期:2020-05-18 15:40
          摩托車引擎的結構多種多樣, 摩托車氣缸是發動機的核心, 通過把霧狀的油和空氣在里面燃燒, 推動里面的活塞做上下的運動, 把化學能轉化為機械能, 產生動力, 說白了就是燒油

           

          摩托車引擎的結構多種多樣,

          摩托車氣缸是發動機的核心,

          通過把霧狀的油和空氣在里面燃燒,

          推動里面的活塞做上下的運動,

          把化學能轉化為機械能,

          產生動力,

          說白了就是燒油的地方,

          相信很多人對氣缸都不太了解,

          萬和城小編這次來給大家科普一下知識,

          多學習才能成為真騎士!

          以下內容較長,建議先收藏再看!↓↓↓

          單氣缸

            單氣缸是所有發動機的基本起點,也是發明摩托車發動機時采用的排列方式。不同型式的發動機都是由不同數量的單缸布置而成。

          由于曲軸需要旋轉兩周才會燃燒做功一次,因此工作的流暢感不佳,駕駛者會很清楚地感受到氣缸內的活塞上下運動的振動。從表面上看,在性能上是缺點,但在主觀情感上有的車迷卻偏愛這種感受。

            優點:價格便宜、造型簡單、風阻和外形尺寸小。由于曲柄軸長度較短和發動機寬度窄,氣缸低,有利于發動機傾斜轉向,為駕乘者提供輕快的乘騎感受。此外,單缸發動機還比多缸發動機較省油。

            缺點:燃燒效率會隨著燃燒室容積的增大而不斷下降。加上排氣量越大,發動機活塞越大,其重量也隨之增加,造成轉速不能設計過高,限制了大功率的輸出。單缸發動機常見于小排量(一般不大于125ml)摩托車或以輕巧為上的各種車款。

          V型雙缸

            氣缸呈V型布置的發動機,可以從簡單的V2發動機說起。不同的氣缸V型夾角,可使發動機產生很大的變化。夾角越小,工作越不流暢,這也是美式巡航車營造強烈節奏感的源頭。

            優點:使對向布置的連桿都裝在同一個曲柄銷上,減少了曲軸的長度,有利于減小發動機體積并使之輕量化,營造輕巧的轉向特性。V2發動機的工作順暢程度一般以90o夾角最為流暢,所以高性能的V型發動機跑車多以90o夾角布置。因為在V型夾角的開闊空間里可以放置化油器等附件,利用V型氣缸不同軸向運轉動作來相互抵消因活塞上下運動而產生的振動,這對于轉速在10000r/min以上的發動機,此方案特佳。

            缺點:制造較為昂貴、結構比較復雜。雖然化油器或電子燃油噴射系統可以放在V2的夾角中,但后排氣缸的排氣、排氣系統的布置和散熱效果都是V型發動機常見的問題。如果把V型夾角做成70o~75o時,和90o夾角相反,發動機便發出“噠、噠、噠”有規律的振動聲,這種振動能一直傳遞到騎手的身體。美國名車哈利V型雙缸摩托車就是這樣,當夾角只有42o時,排氣聲更使人感到像馬蹄聲一樣,這就是哈利迷們如癡如醉的哈利聲浪。

          并列(平行)雙缸

            簡單來說,并列雙缸發動機可以想象為把兩個單氣缸發動機連接在一個180o的曲軸上。當一個活塞在上止點時,另一個活塞則在下止點位置(少數發動機如本田CD250除外)。由于兩氣缸活塞上下運動慣性差不多,可以互相抵消,因此運動零件引起的震蕩較單缸少。

            優點:在同一排量條件下,燃燒速率較單氣缸發動機為好,發動機部件的重量和體積均細小,有利于作較高轉速的功率發揮,化油器和進氣管的布局也較簡單。

            缺點:由于氣缸數的增加,相應的曲軸、氣缸、活塞、活塞環、活塞銷等零件數量就會增加。此外,像化油器、氣缸蓋、曲軸、進排氣系統等專用零件的結構要比單缸機更加復雜,這無疑使得雙缸機的制造成本會大大高于單缸機,而且由于零件數量的增加,會導致發動機的故障點增多,再加上增加了調整雙缸機的平衡,因此使用維護也更復雜。

          水平對置雙缸

            水平對置的雙氣缸發動機夾角為180o,兩個活塞連桿分別裝在兩個相位角差180o的曲柄銷上,形成一個絕佳的活塞慣性抵消作用。由于兩個活塞猶如拳擊手搏擊般運動,因此,人們都習慣稱這種發動機為Boxer(意譯為拳師)發動機,也稱拳擊手。

            優點:發動機的重心低,在彎道中的操控穩定性十分優良。由于兩個氣缸橫向延伸,風冷效果顯著,維修也較方便。水平對置雙缸機因其活塞頂正面相對,像兩個拳擊運動員對打一樣,活塞和曲軸的慣性力能被對向布置的兩個氣缸抵消而過到平衡。

            從力學上,慣性力的一階振動和二階振動都能完全平衡。而且兩個氣缸的點火間隔相等,以上兩點都有助于提高發動機的平穩性,因此,從平衡角度來看,這是一種很好的結構型式。

            缺點:因這種發動機采用頂置式氣門,所以不能用于高速發動機(如果凸輪軸上置便可用于高速機,但左右各需要一個傳動鏈)。

            發動機橫向體積巨大,如果不幸發生事故,發動機容易受到結構性傷害,尤其是轉彎時,若車身過分傾斜,氣缸蓋容易擦地損壞機件。

            對Boxer發動機最為津津樂道的是寶馬摩托車,除了各代F650和C-1系列之外,幾乎所有寶馬摩托車仍然使用這種發動機。倘若您騎在寶馬車上,會發現左右兩氣缸中心線并不在一條線上,而是前后錯開一定的距離,氣缸下的左右踏板也是前后錯開的。

            我國早期生產的長江CJ750跨斗式摩托車就是采用這種水平對置雙缸機??偠灾?,裝用水平對置雙缸發動機的摩托車,是在高速路上做長途旅行最適宜的車型。

          并列3氣缸

            可以想象,為把3個單氣缸發動機連接在一個120o的曲軸上,它需要糅合單缸和多缸發動機的優點,在重量和運動性能方面提供一個中間的落腳點。

            優點:以并列3氣缸為例,制造成本比V3發動機便宜,隨著電腦加工中心CNC技術的發展,制造標準的120o曲軸已經非常容易。并列3氣缸發動機的性能比并列雙氣缸要好,但重量卻比直列4缸或V4發動機輕許多,成本也低不少。再有,曲柄旋轉的慣性效應較4缸發動機低,能為大排量摩托車提供較為輕快的駕乘感受。

            缺點:發動機的工作流暢仍不及4缸以上的發動機,曲軸相位的準確度也需要技術調校。目前仍沿用3缸發動機的摩托車主要以英國凱旋Triumph為主流,并為其樹立了獨特風格的賣點。

          并列4氣缸

            顧名思義,4氣缸發動機可以說是把4個單氣缸發動機并列在一起。第一和第四活塞平衡了第二和第三活塞的運動慣性,這是250ml以上的街車或跑車最樂意采用的標準布局。

            優點:發動機工作流暢,振動小,排氣聲渾厚連綿。加上發動機部件輕巧,燃燒速率高,有利于高轉速發動機的功率發揮,供油系統和排氣系統的布置也十分方便。況且各氣缸都能夠接觸自然風散熱,不僅可布置水冷系統,采用風冷散熱也可。

            缺點:發動機體積龐大、沉重,結構較為緊密,造價昂貴。曲軸旋轉的慣性效應較高,不利于發動機傾斜轉向,同時,燃油消耗也較高。

            采用并列4氣缸發動機的摩托車以高性能的街車(CR/KJR/ZRX/GSX)和跑車(CBR/YZF-R/ZX-R/GSX-R)為主,以及強調極速的ZX-12R、CBR1100和GSX-1300R,都采用并列4氣缸的設計。

          V4氣缸

            V4發動機,簡單來說是把兩臺V2發動機結合在一起而得來的。當然,這種結構在進氣系統和排氣系統的布置上將更為復雜。

            優點:如果將V4氣缸發動機與并列4氣缸作比較,則V4對向布置的兩個氣缸的連桿可以使用同一個曲柄銷,縮短了曲軸長度,大大節省了空間和發動機的重量,軸距也可以設計較短,即使大排量的發動機,其寬度也比直列4氣缸發動機窄,這樣,容許車身有更深的傾斜度。采用V4發動機的車種通常都是高性能的跑車或重型巡航車。

            缺點:發動機的結構緊密復雜,不利于維修保養作業,且價格較為昂貴,不是一般工薪階層易擁有的“寶駒”。

          水平對向6氣缸

            水平對向6氣缸發動機可以想象是三臺Boxer發動機前、中、后排在一起再塞入車架中。

            在摩托車的世界里屬于極為罕見的品種。這是因為發動機寵大的體積和沉重的重量,非一般摩托車能把它容納。近代仍然采用水平對向6氣缸發動機的摩托車,是廣為人知的本田金翼1800,它裝有全球定位巡航系統等世界最尖端技術的儀器,是所有車迷朝思暮想的超級豪華摩托車。

            優點:發動機運行極為平滑順暢,全區域的功率扭矩輸出都非常出色,很少有其它類型的發動機可以與它抗衡。

            缺點:發動機的體積、重量和寬度都十分地驚人。結構之復雜造價之昂貴,是其它類型的摩托車發動機所望塵莫及的。

          總結

            萬和城小編以上介紹了這么多類型的摩托車發動機,其中單列氣缸和并列雙缸發動機在我國摩托車市場上最多。有人不禁要問,在發動機排量相同的情況下,究竟是單缸機好?還是雙缸機好?要回答這個問題,我們需要將單缸機與雙缸機的特點進行對比,通過比較才能明白這個問題。

            單缸四沖程發動機,曲軸每轉兩圈才燃燒做功一次,因此,能明顯地感到發動機的工作是斷續的,排氣聲音的斷續性更強。

            由于上述特點,單缸摩托車給人一種沖勁和節奏感。而從工作圓滑角度來看,單缸機肯定不如雙缸機好,特別是在低轉速時,單缸發動機工作不平穩,轉速波動大,而且一旦失火,二次燃燒時間間隔較長,很容易使發動機熄火停機。

            在相同排量條件下,和雙缸相比,單缸發動機的運動件慣性力不能互相抵消,因此,單缸機的振動大,特別是高轉速時,這個問題表現得尤為突出。此外,在相同排量的條件下,單缸機缸徑較大,燃燒室尺寸大,因此混合氣的燃燒相對較差。當然各運動件的尺寸也較大,譬如活塞、連桿等。這些因素不利于發動機提高轉速,也不利于提高功率。上述這種傾向會隨著發動機的排量增加而明顯。所以單缸機排量越大,升功率越小,但是單缸機的脈動感卻越強。

            在摩托車上,發動機是最重要的裝置,由于單缸機重量輕,結構尺寸小,它的寬度比雙缸機窄,因此單缸機對整車布置十分有利,便于實現整車造型的苗條化。同時,由于單缸機有利于減輕整車的重量,也提高了方向把的靈活性。

            這是由于單缸機曲軸短而輕,尤其是橫置發動機,曲軸旋轉的陀螺效應阻礙摩托車側傾轉彎,而且曲軸越重轉速越高,陀螺效應也越大。在這一點上,單缸機比較好,陀螺效應低,因此,車輛左右側傾十分輕便,再加上單缸機尺寸短,不會妨礙摩托車的側傾。

            此外,單缸機尺寸小,風阻也較小。單缸機的另一個特點是,在同一排量條件下,構成單缸機的零部件數量也較少,且不需要進行左右氣缸的平衡調整,故障點少。同時,較小的結構又決定了單缸機具有制造和裝配工藝簡單、技術難度小等特點,因而單缸機制造成本低,使用維護簡便,具有很好的經濟性。

            而雙缸機的結構相比之下就要復雜多了,由于氣缸數的增加,相應的曲軸、活塞、活塞環、活塞銷等零件數量就會增加。

            此外,像化油器、氣缸蓋、曲軸、進排氣系統等專用零件的結構就比單缸機更加復雜,這無疑使得雙缸機的制造成本會大大高于單缸機,而且由于零件數量的增加,會導致發動機的故障點增多,再加上還需要增加調整雙缸機的平衡因此使用維護也更加復雜。事物都是一分為二的,雙缸機也有單缸機不可比擬的優勢:雙缸機的活塞、氣缸直徑小,曲軸、飛輪的質量也相應要輕,活塞的行程短,因此即便是在活塞保持相同線性速度的情況下,雙缸機可以通過提高轉速來增加發動機的最大功率。

            單缸機在實際使用較多的中低速范圍內,其扭矩較大、加速爬坡性能確實優于雙缸機,但在噪聲振動方面,由于雙缸機往復運動及回轉運動零件的質量小,其慣性力相對較小,且發動機的爆發次數是單缸機的數倍,因此,發動機扭矩變動幅度小,振動比單缸機小許多,排氣噪聲也明顯低于單缸機,在平坦道路上車速快于單缸機,整車顯得平穩順暢。

            但是,單缸機可以采用特別設計的平衡軸或平衡塊來減少振動,達到與雙缸機的同等效果。從這個意義上說,不能片面地講是單缸機好,還是雙缸機好。

           


           
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